CN211042671U - 氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统。该系统包括电导率传感器、比例阀、流量计、循环水箱、水泵、转速传感器和四个温压传感器；水泵、待测试件和循环水箱依次通过管路连通，水泵的进水端与循环水箱连通，其出水端与待测试件连通，一个温压传感器设在位于水泵与循环水箱之间的管路上，一个温压传感器设在位于待测试件与循环水箱之间的管路上，剩下的两个温压传感器设在位于水泵与待测试件之间的管路上，比例阀设在剩下的两个温压传感器之间的管路上，流量计设在位于待测试件和循环水箱之间的管路上，电导率传感器设在循环水箱内，转速传感器设在水泵上。该系统结构简单，集成度高，能够测试氢燃料电池冷却系统零部件的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统。
背景技术
随着氢燃料电池技术的逐步成熟，氢燃料电池技术在汽车上的运用逐渐增多。相对于传统汽车而言，由于氢燃料电池本身的特性原因，对其冷却系统的设计要求就更为严苛。因此，测试氢燃料电池冷却系统各个零部件的特性，对于获得最佳的燃料电池冷却系统设计至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种结构简单、集成度高的氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，包括电导率传感器、比例阀、流量计、循环水箱、水泵、转速传感器和四个温压传感器；所述水泵、待测试件和循环水箱依次通过管路连通，所述水泵的进水端与所述循环水箱连通，其出水端与所述待测试件连通，一个所述温压传感器设置在位于所述水泵与所述循环水箱之间的管路上，一个所述温压传感器设置在位于所述待测试件与所述循环水箱之间的管路上，剩下的两个所述温压传感器设置在位于所述水泵与所述待测试件之间的管路上，所述比例阀设置在剩下的两个所述温压传感器之间的管路上，所述流量计设置在位于所述待测试件和循环水箱之间的管路上，所述电导率传感器设置在所述循环水箱内，所述转速传感器设置在所述水泵上，用于检测所述水泵的转速。
优选的，该测试系统还包括过滤器，所述过滤器安装在所述循环水箱内。
优选的，该测试系统还包括温度控制装置，所述温度控制装置安装在所述循环水箱内。
优选的，所述温度控制装置包括制热单元和制冷单元。
优选的，所述制热单元包括加热片，所述制冷单元包括半导体制冷片。
优选的，所述比例阀为电磁阀。
优选的，该测试系统还包括控制器，所述温压传感器、电导率传感器、比例阀、流量计、温度控制装置、水泵和转速传感器均与所述控制器电连接。
优选的，所述控制器包括时间控制模块、温度控制模块、阀门控制模块、水泵控制模块和数据分析模块；所述时间控制模块、温度控制模块、阀门控制模块和水泵控制模块均与所述数据分析模块电连接；所述温压传感器、电导率传感器、转速传感器和流量计均与所述数据分析模块电连接；所述比例阀与所述阀门控制模块电连接；所述温度控制装置与所述温度控制模块电连接；所述水泵与所述水泵控制模块电连接。
本实用新型的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，该测试系统结构简单，功能集成度高，能够对氢燃料电池冷却系统零部件的不同性能进行测试。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例2的测试原理框图。
图中标记说明：
1、电导率传感器；2、比例阀；3、流量计；4、循环水箱；5、水泵；6、转速传感器；7、温压传感器；8、待测试件；9、过滤器；10、温度控制装置；101、制热单元；102、制冷单元；11、控制器；111、时间控制模块；112、温度控制模块；113、阀门控制模块；114、水泵控制模块；115、数据分析模块。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，包括电导率传感器1、比例阀2、流量计3、循环水箱4、水泵5、转速传感器6和四个温压传感器7；水泵5、待测试件8和循环水箱4依次通过管路连通，水泵5的进水端与循环水箱4连通，其出水端与待测试件8连通，一个温压传感器7设置在位于水泵5与循环水箱4之间的管路上，一个温压传感器7设置在位于待测试件8与循环水箱4之间的管路上，剩下的两个温压传感器7设置在位于水泵5与待测试件8之间的管路上，比例阀2设置在剩下的两个温压传感器7之间的管路上，通过调节比例阀2的开度来控制管路的流量，流量计3设置在位于待测试件8和循环水箱4之间的管路上，用于检测管路的流量值，电导率传感器1设置在循环水箱4内，用于检测循环水箱4中液体的电导率值，转速传感器6设置在水泵5上，用于检测水泵5的转速。
本实用新型的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，该测试系统结构简单，功能集成度高，能够对氢燃料电池冷却系统零部件的不同性能进行测试。
该测试系统还包括过滤器9，过滤器9安装在循环水箱4内，用于过滤循环水箱4中较大粒径的杂质，避免水泵5和待测试件8在检测过程中受到杂质的影响。
该测试系统还包括温度控制装置10，温度控制装置10安装在循环水箱4内，以实现对整个测试系统的温度控制。
温度控制装置10可以包括制热单元101和制冷单元102，当温度高于或低于设定温度值时，以通过制冷单元102或制热单元101来实现降温或升温功能，以控制温度达到设定温度值。
制热单元101的类型可以有多种，在这里不做限定，本实施例的制热单元101可以包括加热片，以便快速实现升温功能；制冷单元102的类型可以有多种，在这里不做限定，本实施例的制冷单元102可以包括半导体制冷片，以便快速实现降温功能。
本实施例的氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，包括如下测试步骤：
S1.水泵5特性测试：水泵5特性测试过程中，测试系统回路中不安装待测试件8，使水泵5和循环水箱4通过管路连通，调节水泵5的转速在设定转速值，温度控制装置10控制循环水箱4中液体的温度稳定在设定温度值，控制比例阀2的开度使水泵5出水端管路的流量达到多个设定流量值，并记录设定流量值以及每个设定流量值下对应的水泵5的扬程，这里水泵5的扬程是指水泵5的出水端与进水端的两个温压一体传感器的压差值，可绘制水泵5在设定转速和温度值下的扬程与流量特性曲线；
S2.待测试件8流量-阻力性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，调节水泵5的转速至设定转速值，温度控制装置10控制循环水箱4中液体的温度稳定在设定温度值，控制比例阀2的开度使待测试件8出水端管路的流量达到多个设定流量值，并记录每个设定流量值以及每个设定流量值下对应的待测试件8进水端和出水端的两个温压一体传感器的压差值，这里的压差值即为待测试件8进水端和出水端的阻力，即可得到在设定温度值下待测试件8的流量与阻力的特性曲线；
S3.待测试件8离子析出性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，调节水泵5转速至设定转速值，温度控制装置10控制循环水箱4中液体的温度稳定在设定温度值，控制比例阀2的开度使待测试件8出水端管路的流量稳定在设定流量值，测试开始前记录一次电导率传感器1的读数，测试开始后，每隔一段时间记录一次电导率传感器1的读数，直至测试结束，然后可以绘制时间与电导率的关系曲线，该关系曲线可以用于评估待测试件8离子析出能力；
S4.待测试件8去离子性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，向循环水箱4中加入一定质量的氯化钠，使循环水箱4中氯化钠溶液的电导率处于设定电导率上限值，调节水泵5转速至设定转速值，温度控制装置10控制循环水箱4中液体的温度稳定在设定温度值，控制比例阀2的开度使待测试件8出水端管路的流量稳定在设定流量值，测试开始前记录一次电导率传感器1的读数，测试开始后，每隔一段时间记录一次电导率传感器1的读数，直至电导率下降到设定电导率下限值时测试结束，然后得出时间与电导率的关系曲线；测试过程中溶液电导率从电导率上限值下降到电导率下限值表示一个测试循环，当一个测试循环结束后，通过继续向溶液中加入一定质量的氯化钠，使溶液电导率达到电导率上限值，然后开始下一个测试循环，当一个测试循环中电导率不再下降到电导率下限值时，表示测试结束，记录下整个测试过程中加入到循环水箱4中的氯化钠固体的质量总和，以评估待测试件8的去离子性能。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图2所示，为实现自动测试功能，本实施例中比例阀2可以为电磁阀，本实施例还可以包括控制器11，温压传感器7、电导率传感器1、比例阀2、流量计3、温度控制装置10、水泵5和转速传感器6均与控制器11电连接。
本实施例的控制器11可以包括时间控制模块111、温度控制模块112、阀门控制模块113、水泵控制模块114和数据分析模块115；时间控制模块111、温度控制模块112、阀门控制模块113和水泵控制模块114均与数据分析模块115电连接；温压传感器7、电导率传感器1、转速传感器6和流量计3均与数据分析模块115电连接，并且将压力值、温度值、电导率值、转速值和流量值传送给数据分析模块115，数据分析模块115通过对数据的对比分析，并发指令给时间控制模块111、温度控制模块112、阀门控制模块113和水泵控制模块114；时间控制模块111可以计时并记录测试时间；阀门控制模块113与比例阀2电连接，控制比例阀2的开度；温度控制模块112与温度控制装置10电连接，控制循环水箱4液体的温度；水泵控制模块114与水泵5电连接，控制水泵5的转速。
为实现人机交互功能，本实施例还可以包括与控制器11连接的上位机，上位机的类型可以有多种，在这里不做限定，本实施例的上位机可以包括电脑设备，电脑中可以安装测试软件。
本实施例的氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，打开电脑设备，运行测试软件，在软件中设定好转速值、温度值和流量值，电脑将指令传输给控制器16，控制器16可以实现测试过程的转速值、温度值、流量值的控制，包括如下测试步骤：
S1.水泵5特性测试：水泵5特性测试过程中，测试系统中不安装待测试件8，使水泵5和循环水箱4通过管路连通，水泵控制模块114控制水泵5转速在设定转速值，温度控制模块112控制循环水箱4液体的温度在设定温度值，阀门控制模块113控制比例阀2的开度使水泵5出水端的流量达到多个设定流量值，数据分析模块115读取转速值、温度值和多个设定流量值，并计算在每个设定流量值下对应的水泵5的扬程，这里水泵5的扬程是指水泵5的出水端与进水端的两个温压一体传感器的压差值，数据分析模块115将水泵5转速值、温度值、扬程和流量值传送给电脑，测试软件绘制扬程和流量曲线，即可得到水泵5在设定转速值和设定温度值下的扬程与流量特性曲线；
S2.待测试件8流量-阻力性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，水泵控制模块114控制水泵5的转速在设定转速值，温度控制模块112控制循环水箱4液体的温度在设定温度值，阀门控制模块113控制比例阀2的开度使系统流量达到多个设定流量值，数据分析模块115读取转速值、温度值、多个设定流量值以及每个设定流量值下对应的待测试件8进水端和出水端的两个温压一体传感器的压差值，并将转速值、温度值、压差值和流量值传送给电脑设备，这里的压差值即为待测试件8进水端和出水端的阻力，测试软件绘制流量与阻力的关系曲线，即可得到设定转速值和设定温度值下的待测试件8的流量与阻力特性曲线；
S3.待测试件8离子析出性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，温度控制模块112控制循环水箱4液体的温度稳定在设定温度值，阀门控制模块113控制比例阀2的开度使待测试件出水端的流量达到设定流量值，测试开始后，时间控制模块111开始计时，数据分析模块115每隔一段时间读取一次电导率传感器1检测的电导率值，并将时间、电导率值、温度值和流量值传送给电脑设备，测试软件绘制时间与电导率的曲线，该曲线可以用于评估待测试件8离子析出能力；
S4.待测试件8去离子性能测试：将循环水箱4、水泵5和待测试件8依次通过管路连通，向循环水箱4中加入一定质量的的氯化钠，使循环水箱4中氯化钠溶液的电导率处于设定电导率上限值，温度控制模块112控制循环水箱4液体的温度在设定温度值，阀门控制模块113控制比例阀2的开度使待测试件出水端的流量达到设定流量值，测试开始，时间控制模块111开始计时，数据分析模块115每隔一段时间读取一次电导率传感器1检测的电导率值，直至电导率下降到设定电导率下限值时测试结束，并将时间、电导率值、温度值和流量值传送给电脑设备，测试软件绘制时间与电导率的关系曲线；测试过程中溶液电导率由电导率上限值下降到电导率下限值表示一个测试循环，当一个测试循环结束后，通过继续向溶液中加入氯化钠，使溶液电导率达到电导率上限值，然后开始下一个测试循环，当一个测试循环中电导率不再下降到电导率下限值时，表示测试完成，记录下整个测试过程中加入到循环水箱4中的氯化钠固体的质量总和，以评估待测试件8的去离子性能。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，包括电导率传感器(1)、比例阀(2)、流量计(3)、循环水箱(4)、水泵(5)、转速传感器(6)和四个温压传感器(7)；所述水泵(5)、待测试件(8)和循环水箱(4)依次通过管路连通，所述水泵(5)的进水端与所述循环水箱(4)连通，其出水端与所述待测试件(8)连通，一个所述温压传感器(7)设置在位于所述水泵(5)与所述循环水箱(4)之间的管路上，一个所述温压传感器(7)设置在位于所述待测试件(8)与所述循环水箱(4)之间的管路上，剩下的两个所述温压传感器(7)设置在位于所述水泵(5)与所述待测试件(8)之间的管路上，所述比例阀(2)设置在剩下的两个所述温压传感器(7)之间的管路上，所述流量计(3)设置在位于所述待测试件(8)和循环水箱(4)之间的管路上，所述电导率传感器(1)设置在所述循环水箱(4)内，所述转速传感器(6)设置在所述水泵(5)上，用于检测所述水泵(5)的转速。
2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，还包括过滤器(9)，所述过滤器(9)安装在所述循环水箱(4)内。
3.如权利要求1所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，还包括温度控制装置(10)，所述温度控制装置(10)安装在所述循环水箱(4)内。
4.如权利要求3所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，所述温度控制装置(10)包括制热单元(101)和制冷单元(102)。
5.如权利要求4所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，所述制热单元(101)包括加热片，所述制冷单元(102)包括半导体制冷片。
6.如权利要求1所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，所述比例阀(2)为电磁阀。
7.如权利要求6所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，还包括控制器(11)，所述温压传感器(7)、电导率传感器(1)、比例阀(2)、流量计(3)、温度控制装置(10)、水泵(5)和转速传感器(6) 均与所述控制器(11)电连接。
8.如权利要求7所述的一种氢燃料电池冷却系统零部件的测试系统，其特征在于，所述控制器(11)包括时间控制模块(111)、温度控制模块(112)、阀门控制模块(113)、水泵控制模块(114)和数据分析模块(115)；所述时间控制模块(111)、温度控制模块(112)、阀门控制模块(113)和水泵控制模块(114)均与所述数据分析模块(115)电连接；所述温压传感器(7)、电导率传感器(1)、转速传感器(6)和流量计(3)均与所述数据分析模块(115)电连接；所述比例阀(2)与所述阀门控制模块(113)电连接；所述温度控制装置(10)与所述温度控制模块(112)电连接；所述水泵(5)与所述水泵控制模块(114)电连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112928304A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-08 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种汽车用燃料电池的冷却回路测试装置 |
| CN114001869A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-01 | 深圳国氢新能源科技有限公司 | 燃料电池散热系统零部件的测试平台 |
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| CN112928304B (zh) * | 2021-01-22 | 2022-07-08 | 北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种汽车用燃料电池的冷却回路测试装置 |
| CN114001869A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-01 | 深圳国氢新能源科技有限公司 | 燃料电池散热系统零部件的测试平台 |
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